CN109694755A - 一种甲醇基液体燃料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于醇基燃料技术领域，涉及一种甲醇基液体燃料及其制备方法，该燃料由下述重量份的原料制成：甲醇60~85份、甘油5~15份、助溶剂5~10份、磺酸钡1~5份、正丁醇3~10份、三氧化钼0.5~5份、三乙酰锡2~6份、聚甲氧基二甲醚1~5份、抗氧剂0.5~3份、石蜡油1~5份、工业香精1~3份、乙酸乙酯1~5份。本发明燃料燃烧充分、热值高、清洁环保，燃料抗氧化性提高，稳定性增强，兼具有防腐蚀设备的特点，解决了甲醇燃料使用过程致病中毒的风险，降低了使用成本。

Description

一种甲醇基液体燃料及其制备方法
技术领域
本发明属于液体燃料技术领域，涉及一种甲醇基液体燃料及其制备方法。
背景技术
如今高速发展的经济中，由于人类的过度开发和消耗，化石能源日渐短缺，环境污染日益严重。为了能够解决石化能源紧缺的问题，国家出台了许多相关政策以鼓励可再生能源的发展，醇基液体燃料就是其中之一。醇基燃料就是以醇类(如甲醇、乙醇、丁醇等)物质为主体配置的燃料，其生产易得，热效率高，和液化气、柴油、煤油相比有明显的经济可比性，是最有潜力的新型替代能源。
甲醇燃料是利用工业甲醇或燃料甲醇，加变性醇添加剂，与现有国标汽柴油(或组分油),按一定体积(或重量比)经严格科学工艺调配制成的一种新型清洁燃料，是醇基燃料过程生产的主力军。但甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体，对皮肤有严重侵蚀作用，人口服中毒最低剂量约为100mg/kg体重，经口摄入0.3～1g/kg可致死，潜在较多安全隐患。此外，甲醇的汽化潜热高，不完全燃烧释放甲醛，产生酸性物质，且具有腐蚀性、溶胀作用，也使得甲醇燃料热值低，稳定性差，易腐蚀设备，在车用及民用领域的应用推广面临挑战。
发明内容
针对现有技术以甲醇为主要原料的液体燃料的不足，本发明提供一种甲醇基液体燃料，该燃料燃烧充分、热值高、清洁环保，燃料抗氧化性提高，稳定性增强，兼具有防腐蚀设备的特点，解决了甲醇燃料使用过程致病中毒的风险，降低了使用成本。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种甲醇基液体燃料，由下述重量份的原料制成：甲醇60～85份、甘油5～15份、助溶剂5～10份、磺酸钡1～5份、正丁醇3～10份、三氧化钼0.5～5份、三乙酰锡2～6份、聚甲氧基二甲醚1～5份、抗氧剂0.5～3份、石蜡油1～5份、工业香精1～3份、乙酸乙酯1～5份。
优选地，由下述重量份的原料制成：甲醇75份、甘油8份、助溶剂8份、磺酸钡3份、正丁醇5份、三氧化钼2份、三乙酰锡2份、聚甲氧基二甲醚2份、抗氧剂1份、石蜡油2份、工业香精2份、乙酸乙酯2份。
优选地，所述助溶剂选自正己醇、油酸、仲辛醇、环己醇或异丁醇中的一种。
优选地，所述抗氧剂为丁香油。
优选地，所述丁香油通过以下方法制取：将丁香晒干研磨成丁香粉，丁香粉与乙醇按照质量比20:1在水浴条件下搅拌1.5h得到混合液，混合液经滤纸过滤后在55℃条件下按照浓缩前后体积比3:1浓缩萃取液，得到丁香油。
本发明还提供一种甲醇基液体燃料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将上述重量份的甲醇、甘油、助溶剂、磺酸钡、正丁醇依次加入反应罐，45℃条件下搅拌2h，静置30min得到主成分A；
步骤2：将上述重量份的三氧化钼、三乙酰锡、聚甲氧基二甲醚依次加入超声波搅拌罐中混合30min，得到功能助剂组分B，所述超声波搅拌罐的超声功率为500Hz、温度控制在40℃；
步骤3：将主成分A和功能助剂组分B常温混合搅拌30min，再依次加入上述重量份的抗氧剂、工业香精、乙酸乙酯、石蜡油，在转速8000～15000r/min条件下搅拌30min，最终获得甲醇基液体燃料。
本发明甲醇基液体燃料所用抗氧剂为丁香油，在10-6用量级别条件下，可显著降低一氧化碳释放，提升混合燃料的抗氧化性能，提高成品油的稳定性。
本发明甲醇基液体燃料所用磺酸钡，属于磺酸盐，具有优良的抗潮湿、抗盐雾、抗盐水和水置换性能，对钢、黄铜、紫铜、铝合金、锌等多种金属具有优良的防锈性能。
本发明甲醇基液体燃料所用三氧化钼为钼类高效阻燃抑烟剂，参考用量0.5～5.0份即能使生烟量降低30％～80％，氧指数提高10％～20％。本发明甲醇基液体燃料所用三乙酰锡为高效的抗爆震剂，化学式C9H14O6，比常用的二茂铁具有更佳的效果。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明所用物质多数为简单易得的化学工业品，如甲醇、甘油、石蜡油、工业香精，从主要原料入手，降低了燃料的生产成本；所涉及到的燃料分散剂、抑烟剂、抗爆剂等均为成熟的工化品，采用超声波搅拌的方式进行混合效率高，均质稳定。
2、本发明引入丁香油作为甲醇基液体燃料的抗氧剂，改善了液体燃料燃烧充分性，对燃料的热值具有一定的促进作用。
3、本发明采用石蜡油复配，利用石蜡油将甲醇与空气隔绝，可减少储存过程中的甲醇释放问题，可以提高甲醇基燃料的闪点和热值。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。
实施例1
一种甲醇基液体燃料，由下述重量份的原料制成：纯度为95％的甲醇75份、甘油8份、正己醇8份、磺酸钡3份、正丁醇5份、三氧化钼2份、三乙酰锡2份、聚甲氧基二甲醚2份、丁香油1份、石蜡油2份、工业香精2份、乙酸乙酯2份。
上述甲醇基液体燃料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将上述重量份的甲醇、甘油、正己醇、磺酸钡、正丁醇依次加入反应罐，45℃条件下充分搅拌2h，静置30min得到主成分A；
步骤2：将上述重量份的三氧化钼、三乙酰锡、聚甲氧基二甲醚依次加入超声波搅拌罐中混合30min，得到功能助剂组分B，所述超声波搅拌罐的超声功率为500Hz、温度控制在40℃；
步骤3：将主成分A和功能助剂组分B常温混合搅拌30min，再依次加入上述重量份的丁香油、工业香精、乙酸乙酯、石蜡油，在转速12000r/min条件下搅拌30min，最终获得甲醇基液体燃料。
实施例2
一种甲醇基液体燃料，由下述重量份的原料制成：纯度为96％的甲醇70份、甘油8份、油酸7份、磺酸钡3份、正丁醇5份、三氧化钼2份、三乙酰锡2份、聚甲氧基二甲醚2份、丁香油1份、石蜡油1份、工业香精2份、乙酸乙酯2份。
上述甲醇基液体燃料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将上述重量份的甲醇、甘油、油酸、磺酸钡、正丁醇依次加入反应罐，45℃条件下充分搅拌2h，静置30min得到主成分A；
步骤2：将上述重量份的三氧化钼、三乙酰锡、聚甲氧基二甲醚依次加入超声波搅拌罐中混合30min，得到功能助剂组分B，所述超声波搅拌罐的超声功率为500Hz、温度控制在40℃；
步骤3：将主成分A和功能助剂组分B常温混合搅拌30min，再依次加入上述重量份的丁香油、工业香精、乙酸乙酯、石蜡油，在转速8000r/min条件下搅拌30min，最终获得甲醇基液体燃料。
实施例3
一种甲醇基液体燃料，由下述重量份的原料制成：纯度为98％的甲醇75份、甘油12份、仲辛醇8份、磺酸钡3份、正丁醇3份、三氧化钼1份、三乙酰锡2份、聚甲氧基二甲醚2份、丁香油1份、石蜡油1份、工业香精2份、乙酸乙酯2份。
上述甲醇基液体燃料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将上述重量份的甲醇、甘油、仲辛醇、磺酸钡、正丁醇依次加入反应罐，45℃条件下充分搅拌2h，静置30min得到主成分A；
步骤2：将上述重量份的三氧化钼、三乙酰锡、聚甲氧基二甲醚依次加入超声波搅拌罐中混合30min，得到功能助剂组分B，所述超声波搅拌罐的超声功率为500Hz、温度控制在40℃；
步骤3：将主成分A和功能助剂组分B常温混合搅拌30min，再依次加入上述重量份的丁香油、工业香精、乙酸乙酯、石蜡油，在转速15000r/min条件下搅拌30min，最终获得甲醇基液体燃料。
实施例4
一种甲醇基液体燃料，由下述重量份的原料制成：纯度为99％的甲醇80份、甘油10份、环己醇8份、磺酸钡3份、正丁醇4份、三氧化钼2份、三乙酰锡3份、聚甲氧基二甲醚2份、丁香油2份、石蜡油3份、工业香精3份、乙酸乙酯2份。
实施例5
一种甲醇基液体燃料，由下述重量份的原料制成：纯度为99％的甲醇85份、甘油15份、异丁醇10份、磺酸钡5份、正丁醇10份、三氧化钼5份、三乙酰锡6份、聚甲氧基二甲醚5份、丁香油3份、石蜡油5份、工业香精3份、乙酸乙酯5份。
实施例6
一种甲醇基液体燃料，由下述重量份的原料制成：纯度为99％的甲醇60份、甘油5份、异丁醇5份、磺酸钡1份、正丁醇8份、三氧化钼0.5份、三乙酰锡4份、聚甲氧基二甲醚1份、丁香油0.5份、石蜡油1份、工业香精1份、乙酸乙酯1份。
按照实施例1～4中的配方和含量制备甲醇基液体燃料，采用《GB 16663-1996醇基液体燃料》标准进行相关的性能测定，其实验测试结果和数据如表1所示。
表1实施例1～4制得的甲醇基液体燃料性能测试结果
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，仅仅用以解释本发明，并非限制本发明实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本发明的原理上所作的变化和改进等，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种甲醇基液体燃料，其特征在于，由下述重量份的原料制成：甲醇60~85份、甘油5~15份、助溶剂5~10份、磺酸钡1~5份、正丁醇3~10份、三氧化钼0.5~5份、三乙酰锡2~6份、聚甲氧基二甲醚1~5份、抗氧剂0.5~3份、石蜡油1~5份、工业香精1~3份、乙酸乙酯1~5份。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇基液体燃料，其特征在于，由下述重量份的原料制成：甲醇75份、甘油8份、助溶剂8份、磺酸钡3份、正丁醇5份、三氧化钼2份、三乙酰锡2份、聚甲氧基二甲醚2份、抗氧剂1份、石蜡油2份、工业香精2份、乙酸乙酯2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种甲醇基液体燃料，其特征在于，所述助溶剂选自正己醇、油酸、仲辛醇、环己醇或异丁醇中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种甲醇基液体燃料，其特征在于，所述抗氧剂为丁香油。
5.根据权利要求4所述的一种甲醇基液体燃料，其特征在于，所述丁香油通过以下方法制取：将丁香晒干研磨成丁香粉，丁香粉与乙醇按照质量比20:1在水浴条件下搅拌1.5h得到混合液，混合液经滤纸过滤后在55℃条件下按照浓缩前后体积比3:1浓缩萃取液，得到丁香油。
6.权利要求1~5任一项所述的一种甲醇基液体燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将权利要求1或2所述重量份的甲醇、甘油、助溶剂、磺酸钡、正丁醇依次加入反应罐，45℃条件下搅拌2h，静置30min得到主成分A；
步骤2：将权利要求1或2所述重量份的三氧化钼、三乙酰锡、聚甲氧基二甲醚依次加入超声波搅拌罐中混合30min，得到功能助剂组分B，所述超声波搅拌罐的超声功率为500Hz、温度控制在40℃；
步骤3：将主成分A和功能助剂组分B常温混合搅拌30min，再依次加入权利要求1或2所述重量份的抗氧剂、工业香精、乙酸乙酯、石蜡油，在转速8000~15000r/min条件下搅拌30min，最终获得甲醇基液体燃料。
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